刀具幾何角度和切削層參數(shù)課件

刀具幾何角度和切削層參數(shù)主要內(nèi)容切削運(yùn)動(dòng)刀具坐標(biāo)系刀具角度切削層參數(shù)什么叫做金屬切削加工？金屬切削加工用金屬切削刀具從工件上切除多余的金屬，從而獲得在形狀、尺寸精度、表面質(zhì)量上都符合預(yù)定要求的加工。切削加工工藝系統(tǒng)機(jī)床、夾具、刀具、工件金屬切削加工方法車、銑、铇、鉆、磨、鏜、拉、插、鉸、擴(kuò)、刮、滾、珩、推等?！?-1切削運(yùn)動(dòng)與加工表面車削中的工件表面

切削三要素

切削運(yùn)動(dòng)一.車削中的工件表面

dwapdmVAVB

VC

vf待加工

已加工過渡待加工表面即將被切除金屬層的表面過渡表面主切削刃正對(duì)的表面已加工表面切除多余金屬后形成的表面二.切削運(yùn)動(dòng)與切削用量三要素切削運(yùn)動(dòng)加工過程中工件與刀具間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而切除多余金屬，使工件獲得所需要求的形狀和精度切削運(yùn)動(dòng)包括主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)1.主運(yùn)動(dòng)和切削速度V刀具和工件之間產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中的主要運(yùn)動(dòng)，以便刀具能切下金屬切削速度指切削刃上某點(diǎn)相對(duì)于工件的瞬時(shí)速度注意計(jì)算切削速度時(shí)，以最大切削速度為準(zhǔn)切削速度從最大變到零2.進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給量f進(jìn)給運(yùn)動(dòng)使刀具能夠重復(fù)或連續(xù)切除多余的金屬的運(yùn)動(dòng)，工件或刀具每轉(zhuǎn)一圈，進(jìn)給方向的位移表示參數(shù)進(jìn)給速度Vf－mm/s進(jìn)給量f-mm/r或mm/str每齒進(jìn)給量af－mm/zVf=f*n=af*z*n3.切削深度ap刀具與工件在切深方向的接觸量。已加工表面與待加工表面的垂直距離對(duì)于車削外圓，λs＝0，ap=(dw-dm)/2vfdwdm4.切削時(shí)的合成速度向量四.典型切削加工運(yùn)動(dòng)車端面鏜孔車螺紋切槽1.車端面2.鏜孔3.車螺紋4.切槽§1-2刀具切削部分的基本定義刀具切削部分的構(gòu)造要素刀具坐標(biāo)系切削要素的投影圖標(biāo)注角度工作角度一.刀具切削部分構(gòu)造要素：切屑流過的表面工件過渡表面相對(duì)的表面工件已加工表面相對(duì)的表面前刀面和后刀面相交的部分前刀面和副后刀面相交的部分主切削刃和副切削刃相交的部分三面、兩刃、一尖二.刀具坐標(biāo)系靜止坐標(biāo)系刀具制造測(cè)量時(shí)表明刀具角度形狀

工作坐標(biāo)系切削過程中反映有效的工作角度主剖面坐標(biāo)系（Pr、Ps、Po）法剖面坐標(biāo)系（Pr、Ps、Pn）進(jìn)給－切深剖面坐標(biāo)系（Pf、Pp、Pr）1.刀具的靜止坐標(biāo)系Ps、Pr、P0互相垂直，構(gòu)成主剖面坐標(biāo)系基面Pr

通過切削刃上某一選定點(diǎn)，垂直于切削速度的平面切削平面Ps過主切削刃選定點(diǎn)，與切削刃相切并垂直與基面主剖面Po通過切削刃上某一選定點(diǎn)，垂直于切削刃在基面上投影的平面。2.工作坐標(biāo)系工作坐標(biāo)系與靜止坐標(biāo)系的區(qū)別f≠0，Ve代替V刀具安裝位置不準(zhǔn)確切削速度發(fā)生變化，使得各平面方向發(fā)生變化三.刀具切削部分投影圖的畫法Pr投影視圖Ps投影視圖副主切削刃的主剖面剖視圖主切削刃的主剖面剖視圖四.刀具標(biāo)注角度

1.在主剖面Po內(nèi)測(cè)量前角γ0

前刀面與基面的夾角后角α0

后刀面與切削平面的夾角楔角β0

前刀面與后刀面的夾角2.在基面Pr內(nèi)測(cè)量主偏角Κr

主切削刃與進(jìn)給方向在基面上投影的夾角副偏角Κr’

副切削刃與進(jìn)給方向在基面上投影的夾角刀尖角εr

主、副切削刃在基面上投影的夾角余偏角ψr

主切削刃與假定切深方向在基面上投影的夾角3.在副切削刃的主剖面內(nèi)測(cè)量副后角α0’

副后刀面與副切削平面的夾角副前角γ0’

前刀面與基面的夾角4.在切削平面Ps內(nèi)測(cè)量刃傾角λs

主切削刃與基面的夾角

－刀尖為最低點(diǎn)＋刀尖為最高點(diǎn)5.小結(jié)要求掌握10個(gè)刀具角度基本角度γ0、α0、α0’、Κr、Κr’、λs

派生角度β0

、εr、ψr、γ0’角度之間可以相互換算五.刀具工作角度(1)

工作角度在切削過程中對(duì)切削變形和切屑流動(dòng)狀況起作用的是工作坐標(biāo)系中的有效角度工作主剖面坐標(biāo)系（Pre、Pse、Poe）Pre通過切削刃上某一點(diǎn)，

Ve的平面Pse通過切削刃上某一點(diǎn)，與切削刃相切并

Pre的平面Poe通過切削刃上某一點(diǎn)，

切削刃在Pre上投影的平面五.刀具工作角度(2)工作前角γ0e前刀面與基面的夾角工作后角α0e后刀面與切削平面的夾角

工作主偏角Κre主切削刃與進(jìn)給方向在Pr上投影的夾角工作副偏角Κre’副切削刃與進(jìn)給方向在Pr上投影的夾角工作副后角

α0e’

副后刀面與副切削平面的夾角工作刃傾角λse

主切削刃與基面的夾角

六.法剖面坐標(biāo)系與主剖面坐標(biāo)系的區(qū)別法剖面－通過切削刃上某點(diǎn)，垂直于切削刃的平面主剖面－通過切削刃上某點(diǎn)，垂直于切削刃在基面上投影的平面法剖面內(nèi)測(cè)量的角度γn

，αn

，βn§1-3刀具工作角度計(jì)算本節(jié)要討論2個(gè)問題刀具工作坐標(biāo)系是如何建立的當(dāng)標(biāo)注角度已知的時(shí)候，如何計(jì)算工作角度進(jìn)給－切深坐標(biāo)系平面

Pp假定切深平面

假定切深方向

Pf假定進(jìn)給平面

假定進(jìn)給方向

Ppe工作切深平面和Pfe工作進(jìn)給平面進(jìn)給－切深坐標(biāo)系(縱橫坐標(biāo)系)Pr,Ps,Pp,Pf組成進(jìn)給－切深坐標(biāo)系標(biāo)注角度對(duì)于外圓車刀Pp是縱剖面，Pf是橫剖面縱向前角γp縱向后角αp縱向楔角βp橫向前角γf橫向后角αf橫向楔角βf一.進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響大多數(shù)情況下，進(jìn)給速度遠(yuǎn)小于主運(yùn)動(dòng)速度，刀具工作角度近似于標(biāo)注角度，但有時(shí)進(jìn)給速度和主運(yùn)動(dòng)速度相比不能忽略，則必須加以考慮主要分析橫車和縱車的情況1.橫車–以切斷刀為例

工作坐標(biāo)系不同于靜止坐標(biāo)系，導(dǎo)致工作角度與標(biāo)注角度不同基面改變切削平面改變主剖面不變Fig1-142.縱車Pre和Pse都發(fā)生傾斜Fig1-15二.刀具安裝對(duì)工作角度的影響刀尖高于或者低于工件中心線刀桿與進(jìn)給方向不垂直1.刀尖高于(低于)工件中心Fig1-162.刀桿與進(jìn)給方向不垂直Fig1-17§1-4切削層參數(shù)切削層切削厚度ac

切削寬度aw切削面積Ac1.切削層

工件（刀具）每轉(zhuǎn)一圈,刀具切削刃從工件上切削下來轉(zhuǎn)化為切屑的金屬層,稱為切削層Fig1-182.切削厚度ac

垂直與工件過渡表面方向切削層的尺寸當(dāng)λ＝0時(shí)的外圓車刀縱車：3.切削寬度aw沿著工件過渡表面方向切削層的尺寸，等于主切削刃工作長(zhǎng)度在基面的投影當(dāng)λ＝0時(shí)的外圓車刀縱車Fig1-204.切削面積Ac和殘留面積